[发明专利]基于六节点效率因数的抽油机井系统效率潜力分析方法

说明书

本发明涉及抽油机技术领域，特别是涉及一种基于六节点效率因数的抽油机井系统效率潜力分析方法。该方法包括：获取抽油机井工况参数；通过工况参数计算抽油机井系统的六节点效率因数；其中，所述六节点效率因数包括：拖动装置效率因数、抽油机效率因数、盘根盒效率因数、杆管效率因数、气体膨胀效率因数和抽油泵效率因数；根据步骤S2计算得到的六节点效率因数构建抽油机井六节点效率因数雷达图；根据六节点效率因数雷达图评估抽油机井系统效率潜力，并根据六节点效率因数雷达图指导后续优化措施。本发明提供的分析方法，通过计算抽油机井六节点的效率因数，精准快速评价抽油机井各节点运行潜力状况，指出抽油机井提高系统效率优化方向。

技术领域

本发明涉及抽油机技术领域，特别是涉及一种基于六节点效率因数的抽油机井系统效率潜力分析方法。

背景技术

抽油机井是大庆油田乃至我国油田重要的采油方式，抽油机的设备包括抽油机、电动机、减速箱、盘根盒、抽油杆柱、油管和抽油泵。衡量抽油机节能指标主要为系统效率。由于有杆抽油系统在抽汲井液时，井下设备在其运动过程中受到自身的重力、液柱的重力、液体对运动件的粘滞阻力、盘根盒与杆柱之间的摩擦力、杆管之间的摩擦力及运动副之间的摩擦力，受力情况非常复杂；地面设备在交变载荷的作用下电动机、皮带、减速器、四连杆机构及绳索的损失功率也是变化的，当前主流的系统效率潜力分析方法主要将系统效率分为地面、井下两方面进行分析，一是分析较为粗略，无法精准指向各个节点优化方向；二是计算方法较为复杂，现场不利于快速应用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种基于六节点效率因数的抽油机井系统效率潜力分析方法，以克服现有技术中抽油机系统的潜力分析方法采用地面和井下两方面分析导致存在算法复杂，分析粗略，无法精确给予优化方向等缺陷。

(二)技术方案

为了解决上述问题，本发明提供一种基于六节点效率因数的抽油机井系统效率潜力分析方法，包括：

步骤S1、获取抽油机井工况参数；

步骤S2、通过工况参数计算抽油机井系统的六节点效率因数；其中，所述六节点效率因数包括：拖动装置效率因数、抽油机效率因数、盘根盒效率因数、杆管效率因数、气体膨胀效率因数和抽油泵效率因数；

步骤S3、根据步骤S2计算得到的六节点效率因数构建抽油机井六节点效率因数雷达图；

步骤S4、根据六节点效率因数雷达图评估抽油机井系统效率潜力，并根据六节点效率因数雷达图指导后续优化措施。

优选地，所述拖动装置效率因数的计算公式为：

式中：为拖动装置效率因数；α_test为实测拖动装置负载率；α_ideal为理想拖动装置负载率；为平均功率；p_e为额定功率；k₁为拖动装置修正系数。

优选地，所述抽油机效率因数计算公式为：

β_ideal＝k₂·80％

式中：为抽油机效率因数；β_test为实测电流平衡度；β_ideal为理想电流平衡度；γ_text为皮带张力测试值；γ_ideal为皮带张力理想值；I_max1为上冲程电流峰值；I_max2为下冲程电流峰值；k₂为抽油机型修正系数。

优选地，所述盘根盒效率因数计算公式为：